Quais são os diferentes tipos de tecnologias de supercondutores?
Os supercondutores são úteis em um grande número de diferentes aplicações técnicas, mecânicas e científicas. Por exemplo, estão em desenvolvimento tecnologias de supercondutores que podem melhorar substancialmente a segurança e a eficiência da rede elétrica. Outras tecnologias permitem novos usos do eletromagnetismo. Os computadores também podem se beneficiar das tecnologias de supercondutores, e alguns tipos de instrumentação científica também fazem uso das propriedades elétricas exclusivas dos supercondutores.
A principal vantagem para os supercondutores é a capacidade de transmitir uma corrente elétrica quase sem resistência. Os primeiros supercondutores funcionavam apenas em temperaturas extraordinariamente baixas e eram impraticáveis para a maioria das aplicações, pois o hélio líquido necessário para resfriá-los era proibitivamente caro e difícil de trabalhar. As tecnologias mais recentes de supercondutores de alta temperatura fazem uso de materiais com propriedades supercondutoras quando resfriadas a temperaturas que podem ser mantidas no nitrogênio líquido muito mais barato e mais gerenciável.
A transmissão perfeita de eletricidade tem muitas aplicações para a rede elétrica. As tecnologias que usam supercondutores no lugar de semicondutores muito maiores permitem que a energia seja transmitida usando fios muito menores. Além disso, como quase nenhuma energia é perdida, esses sistemas são muito mais eficientes, o que significa que menos energia de geração é necessária. Os supercondutores também podem ser usados para mitigar picos repentinos de corrente em uma rede elétrica, o que causaria danos.
Os supercondutores produzem eletroímãs extremamente eficientes. Isso permite imagens muito precisas, o que é útil para médicos que precisam de verificações detalhadas de seus pacientes. Também é útil para os militares, onde tecnologias supercondutoras são usadas para detectar minas e outros perigos. Eletroímãs supercondutores maiores permitem levitação magnética, que já está sendo usada em alguns trens de alta velocidade.
Uma nova geração de computadores eventualmente fará uso de tecnologias de supercondutores. As propriedades elétricas dos semicondutores impõem limites à quantidade de energia de computação que pode ser incorporada a um microchip convencional. Os cientistas podem contornar essas limitações e criar circuitos muito mais rápidos e mais compactados, aproveitando algumas das propriedades quânticas dos materiais supercondutores. Os supercondutores também são mais eficientes no uso de energia, praticamente eliminando o problema do desperdício de calor.
A resistência elétrica pode dificultar o design de instrumentos muito sensíveis. Os instrumentos de detecção que utilizam tecnologias de supercondutores estão livres desse problema. Os supercondutores não impedem o fluxo de correntes elétricas muito fracas, e essas correntes muito fracas podem ser usadas para criar detectores capazes de captar sinais extremamente fracos.